CN116317929B - 一种光伏发电蓄能保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于发电蓄能技术领域，且公开了一种光伏发电蓄能保护装置，包括保护箱，所述保护箱的内腔底部固定安装有蓄电池。本发明通过在保护箱三个朝外的侧面中部均开设有升降槽，并在升降槽的内部滑动安装有一个升降板，并在升降板底部的两端均设有支撑弹簧，在升降板的正下方设有一个叶轮，并在叶轮的转轴上固定连接有一个牵引绳，将牵引绳的顶端固定连接到升降板底部的中间，在无风的情况下，升降板在支撑弹簧的支撑下会位于顶端并将散热对接槽与保护箱侧面的散热槽对接连通，当叶轮所在侧有风迎面吹来时，叶轮会转动，进而将牵引绳缠绕到转轴上，使升降板下降，并将所在侧的散热槽封堵住，从而起到密封的作用，防止沙尘进入。

Description

一种光伏发电蓄能保护装置

技术领域

本发明属于发电蓄能技术领域，具体是一种光伏发电蓄能保护装置。

背景技术

光伏发电作为一种环保的可再生的新能源，再很大的程度上逐步的将火力发电替代下去，从在保证人民生产用电的同时，尽量的降低对生态环境的破坏，光伏发电利用太阳能产生电力，然后需要通过光伏发电蓄能电池，对产生的电力进行存储，光伏发电蓄能设备在室外环境中，很容易遭到破坏。

因此，公开号为CN111181479A的发明提出了一种可自保护的光伏发电蓄电装置，包括机体，所述机体内设有蓄能装置，所述蓄能装置内包括第一太阳能板，所述蓄能装置右侧还设有保护装置和检测传动装置，本发明中设有蓄能装置，通过两个不同方位的太阳能板，使得不同方向的太阳能量都能得到吸收，并对蓄电块进行蓄能，使得太阳能利用得更加完全，蓄能装置右侧还设有保护装置和检测传动装置，当遇到恶劣天气时，能够对太阳能板进行保护，避免损坏，此装置安全高效，适用范围广。

上述发明中设有蓄能装置，通过两个不同方位的太阳能板，使得不同方向的太阳能量都能得到吸收，并对蓄电块进行蓄能，使得太阳能利用得更加完全，蓄能装置右侧还设有保护装置和检测传动装置，当遇到恶劣天气时，能够对太阳能板进行保护，但是在恶劣的天气中，通常会伴随有大风，大风容易吹起沙尘，但是蓄能装置在工作时需要进行散热，因此其通常不是密封的状态，所以在大风的天气下很容易进入灰尘，从而导致蓄能装置的损坏，减少设备的使用寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种光伏发电蓄能保护装置，通过在叶轮的转轴上固定连接有一个牵引绳，将牵引绳的顶端固定连接到升降板底部的中间，在无风的情况下，升降板在支撑弹簧的支撑下会位于顶端并将散热对接槽与保护箱侧面的散热槽对接连通，当叶轮所在侧有风迎面吹来时，叶轮会转动，进而将牵引绳缠绕到转轴上，使升降板下降，并将所在侧的散热槽封堵住，从而起到密封的作用，防止沙尘进入。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏发电蓄能保护装置，包括保护箱，所述保护箱的内腔底部固定安装有蓄电池，所述蓄电池的顶部设有控制器电路板，所述保护箱朝外的三侧面均开设有散热槽，且三个侧面的中部均开设有升降槽，所述升降槽内腔底部的两端均固定连接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的顶部固定连接有升降板，所述升降板滑动卡接在保护箱的侧壁中，所述升降板的表面等距开设有散热对接槽，所述散热对接槽在无风的状态下与同侧的散热槽对接连通；

所述保护箱底部位于升降板的正下方均固定安装有底座，所述底座的内侧均设有轴承，所述轴承的中部转动安装有转轴，所述转轴的外侧固定连接有叶轮，所述转轴的中部固定连接有牵引绳，所述牵引绳的顶端固定连接在升降板底部的中间。

优选的，所述保护箱底部的中间等距开设有底部冷却管，所述底部冷却管的内侧开设有连通管并将底部冷却管的内端连通。

优选的，所述底部冷却管的外侧开设有底部分水主管，并将底部冷却管的外端固定连通，所述底部冷却管的正面和背面分别开设有供水主管和回水主管，所述供水主管和回水主管均固定连通在底部分水主管上。

优选的，所述保护箱的侧面设有冷却箱，所述冷却箱出水端和进水端分别固定连通有供水管和回水管，所述供水管固定连通在供水主管的进水口，所述回水管固定连通在回水主管的出水口，所述供水管的中部固定连通有加压泵。

优选的，所述保护箱的侧壁均横向开设有侧壁冷却管，所述保护箱的顶部开设有顶部回水管，所述顶部回水管和侧壁冷却管通过竖直的连通管与底部的供水主管、回水主管和底部分水主管的连接处相连通。

优选的，所述供水主管、回水主管和底部分水主管的内侧均开设有一对滑槽，三对所述滑槽分别贯穿供水主管、回水主管和底部分水主管，所述滑槽呈圆柱形。

优选的，所述滑槽的内部滑动安装有调压阀，所述调压阀的内端和滑槽的内壁之间固定连接有复位弹簧，所述调压阀的中部开设有连通孔，所述连通孔与供水主管错位对接连通。

优选的，所述调压阀的外侧顶端固定连接有支撑块，两个所述支撑块的正上方均设有挤压块，两个所述挤压块固定连接在升降板底部的两侧，且所述支撑块和挤压块均开设有相对的斜面。

优选的，所述升降板下降时，所述挤压块挤压在支撑块的顶部，所述调压阀向内侧移动，所述调压阀中部的连通孔与供水主管或者回水主管或者底部分水主管完全对接连通。

优选的，所述保护箱的顶部开设有散热槽，所述保护箱的顶部固定安装有护盖，所述护盖将保护箱顶部开设的散热槽完全罩在内侧。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过在保护箱三个朝外的侧面中部均开设有升降槽，并在升降槽的内部滑动安装有一个升降板，并在升降板底部的两端均设有支撑弹簧，在升降板的表面等距开设有散热对接槽，在升降板的正下方设有一个叶轮，并在叶轮的转轴上固定连接有一个牵引绳，将牵引绳的顶端固定连接到升降板底部的中间，在无风的情况下，升降板在支撑弹簧的支撑下会位于顶端并将散热对接槽与保护箱侧面的散热槽对接连通，当叶轮所在侧有风迎面吹来时，叶轮会转动，进而将牵引绳缠绕到转轴上，使升降板下降，并将所在侧的散热槽封堵住，从而起到密封的作用，防止沙尘进入；

2、本发明通过在保护箱的底部开设有底部冷却管，并在底部冷却管的两端分别开设有连通管和底部分水主管，将底部冷却管连通，在保护箱的侧面设有一个冷却箱，将冷却箱的输出端通过供水管与供水主管连通，然后将冷却箱的回水端通过回水管与回水主管连通，在保护箱的侧壁上均开设有侧壁冷却管，并将侧壁冷却管与供水主管和回水主管连通，在供水管的中部设有一个加压泵，通过加压泵将冷却箱内部的冷却水经过加压送入保护箱的底部和侧壁中的管道中，进而对保护箱内部的蓄电池和控制器电路板进行降温，从而在夏天时，对蓄能设备起到降温的作用，进而提高蓄能设备的使用寿命，对蓄能设备起到保护作用；

3、本发明通过在供水主管、回水主管和底部分水主管的内侧均开设有滑槽，并在滑槽的内部滑动安装有调压阀，在调压阀和滑槽的内侧壁之间固定连接有复位弹簧，在调压阀的中部开设有连通孔，并在调压阀外侧的顶端固定连接有支撑块，在升降板的底部两侧均固定安装有挤压块，当升降板下降并将保护箱侧面的散热槽封堵住时，此时支撑块在挤压块的挤压下，会使调压阀向内侧移动，并使连通孔与供水主管或者回水主管或者底部分水主管对接，从而增大三者的流通通道面积，进而加速保护箱内部冷却水的流速，在散热减少的情况下，加速冷却水的流动速度，从而防止降温的效果减弱，进而对设备起到保护作用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明底部结构示意图；

图3为本发明正面剖视图；

图4为本发明侧面剖视图；

图5为本发明正面局部剖视图；

图6为本发明图5的A处放大示意图；

图7为本发明俯视剖视图；

图8为本发明图7的B处放大示意图；

图9为本发明保护箱的内部元件示意图；

图10为本发明侧面局部剖视图；

图11为本发明WDH-1型太阳能充放电控制器电路图。

图中：1、保护箱；2、冷却箱；3、护盖；4、散热槽；5、供水管；6、回水管；7、加压泵；8、底座；9、叶轮；10、轴承；11、蓄电池；12、控制器电路板；13、升降板；14、转轴；15、牵引绳；16、底部冷却管；17、侧壁冷却管；18、滑槽；19、复位弹簧；20、调压阀；21、支撑块；22、连通孔；23、挤压块；24、供水主管；25、连通管；26、回水主管；27、底部分水主管；28、升降槽；29、散热对接槽；30、支撑弹簧；31、顶部回水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图11所示，本发明提供一种光伏发电蓄能保护装置，包括保护箱1，保护箱1的内腔底部固定安装有蓄电池11，蓄电池11的顶部设有控制器电路板12，保护箱1朝外的三侧面均开设有散热槽4，且三个侧面的中部均开设有升降槽28，升降槽28内腔底部的两端均固定连接有支撑弹簧30，支撑弹簧30的顶部固定连接有升降板13，升降板13滑动卡接在保护箱1的侧壁中，升降板13的表面等距开设有散热对接槽29，散热对接槽29在无风的状态下与同侧的散热槽4对接连通；

保护箱1底部位于升降板13的正下方均固定安装有底座8，底座8的内侧均设有轴承10，轴承10的中部转动安装有转轴14，转轴14的外侧固定连接有叶轮9，转轴14的中部固定连接有牵引绳15，牵引绳15的顶端固定连接在升降板13底部的中间。

采用上述方案：通过在叶轮9的转轴14上固定连接有一个牵引绳15，将牵引绳15的顶端固定连接到升降板13底部的中间，在无风的情况下，升降板13在支撑弹簧30的支撑下会位于顶端并将散热对接槽29与保护箱1侧面的散热槽4对接连通，当叶轮9所在侧有风迎面吹来时，叶轮9会转动，进而将牵引绳15缠绕到转轴14上，使升降板13下降，并将所在侧的散热槽4封堵住，从而起到密封的作用，防止沙尘进入。

控制器电路板：1：控制器技术指标：①、有充满自动断开(HVD)功能；②、有充满断开的恢复功能；③、效率≥80﹪；

2：太阳能电池组件的主要技术指标：①、Isc≥4.91A；②、Voc≥20.25V；③、Imp≥4.58A；④、Vmp≥16.03V；⑤、Pmax≥73.39W；⑥、转换效率≥13.3﹪；⑦、偏差≤4.8﹪。

在技术上：

A：设计了蓄电池过充电保护功能,当蓄电池电压高于14.5V时，控制器将自动保护，停止充电，“过冲”指示灯常亮，当蓄电池电压低于14.5V时才能继续充电。

B：设计了蓄电池过放电保护功能，当蓄电池电压低于10.5V时，控制器将自动保护，“过放”指示灯常亮，当蓄电池电压高于24V时才能重新启动这时逆变器将无输出。

C.设计了逆变器输出过载保护：负载功率超过额定负载的110％，4s延时后输出自动关闭，同时“过载”指示灯常亮。

D：设计了输出短路保护：输出万一短路，控制器将自动关机，同时“过载”指示灯闪烁。

光伏发电蓄能设备在工艺上：包括光伏板组件、蓄电池，电池箱，电池箱侧面操作面板，操作面板上包括太阳能输入口、直流输出开关等；直流输出开关控制蓄电池直流电输出端，蓄电池直流电输出端并连直流插座，电池箱内还设有逆变器，蓄电池输出端与逆变器、逆变开关组成回路，逆变器输出端连接220V插座。

并设置有过充、过放保护控制电路，蓄电池两端分别并接正向导通的过充发光二极管LED1、充电发光二极管LED2、过放发光二极管LED3、工作发光二极管LED4、过放警示蜂鸣器BL且各支路分别串接限流用第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第十六电阻R16；所述过充包括串接后再并接于蓄电池的第六电阻R6和第二可调电阻RP2，第六电阻R6与第二可调电阻RP2之间连线接出支线接双电压比较器LM393的5脚，LM393的7脚经第十电阻R10接第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的发射极接第十二电阻R12，集电极接第一继电器K1，第一继电器K1两端设保护K1二极管D3，第一继电器K1控制充电发光二极管LED2所在支路向过充发光二极管LED1所在支路转换；所述过放保护控制电路包括串接后再并接于蓄电池的第五电阻R5和第二可调电阻RP1，第五电阻R5和第二可调电阻RP1之间连线接出支线接双电压比较器LM393的3脚，LM393的1脚经第十一电阻R11接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接第十三电阻R13，集电极接第二继电器K2，第二继电器K2两端设保护K2二极管D4，第二继电器K2控制工作发光二极管LED4所在支路向过放发光二极管LED3所在支路转换，第十一电阻R11一端引出支线经第十四电阻R14接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的发射极接第十五电阻R15，集电极接第三继电器K3，第三继电器K3两端接保护K3二极管D5，第三继电器K3控制转到过放警示蜂鸣器BL所在支路，过放警示蜂鸣器BL所在支路设手动开关；三端稳压器LM7808、稳压二极管ZD2、第十七电阻R17串接后再并接在蓄电池两端，LM7808一端与LM393的8脚连接，LM393的两个反向输入端2脚和6脚相连接再接于LM7808和稳压二极管D2之间连线上，LM393的7脚经第八电阻R8与5脚相连，1脚经第九电阻R9与3脚相连，LM393的3脚与第五电阻所在支路的接点连有第一电容C1，LM393的5脚与第六电阻所在支路的接点连有第二电容C2。光伏板组件与蓄电池之间设有防反充二极管D1，防反充二极管D1负极与蓄电池正极相接。电路部分集成在箱体的内部的控制电路板上，节省箱内空间。

如图3、图7和图9所示，保护箱1底部的中间等距开设有底部冷却管16，底部冷却管16的内侧开设有连通管25并将底部冷却管16的内端连通，底部冷却管16的外侧开设有底部分水主管27，并将底部冷却管16的外端固定连通，底部冷却管16的正面和背面分别开设有供水主管24和回水主管26，供水主管24和回水主管26均固定连通在底部分水主管27上，保护箱1的侧面设有冷却箱2，冷却箱2出水端和进水端分别固定连通有供水管5和回水管6，供水管5固定连通在供水主管24的进水口，回水管6固定连通在回水主管26的出水口，供水管5的中部固定连通有加压泵7，保护箱1的侧壁均横向开设有侧壁冷却管17，保护箱1的顶部开设有顶部回水管31，顶部回水管31和侧壁冷却管17通过竖直的连通管与底部的供水主管24、回水主管26和底部分水主管27的连接处相连通。

采用上述方案：通过加压泵7将冷却箱2内部的冷却水经过加压送入保护箱1的底部和侧壁中的管道中，进而对保护箱1内部的蓄电池11和控制器电路板12进行降温，从而在夏天时，对蓄能设备起到降温的作用，进而提高蓄能设备的使用寿命，对蓄能设备起到保护作用。

如图5、图6、图7和图8所示，供水主管24、回水主管26和底部分水主管27的内侧均开设有一对滑槽18，三对滑槽18分别贯穿供水主管24、回水主管26和底部分水主管27，滑槽18呈圆柱形，滑槽18的内部滑动安装有调压阀20，调压阀20的内端和滑槽18的内壁之间固定连接有复位弹簧19，调压阀20的中部开设有连通孔22，连通孔22与供水主管24错位对接连通，调压阀20的外侧顶端固定连接有支撑块21，两个支撑块21的正上方均设有挤压块23，两个挤压块23固定连接在升降板13底部的两侧，且支撑块21和挤压块23均开设有相对的斜面，升降板13下降时，挤压块23挤压在支撑块21的顶部，调压阀20向内侧移动，调压阀20中部的连通孔22与供水主管24或者回水主管26或者底部分水主管27完全对接连通。

采用上述方案：当升降板13下降并将保护箱1侧面的散热槽4封堵住时，此时支撑块21在挤压块23的挤压下，会使调压阀20向内侧移动，并使连通孔22与供水主管24或者回水主管26或者底部分水主管27对接，从而增大三者的流通通道面积，进而加速保护箱1内部冷却水的流速，在散热减少的情况下，加速冷却水的流动速度，从而防止降温的效果减弱，进而对设备起到保护作用。

如图1所示，保护箱1的顶部开设有散热槽4，保护箱1的顶部固定安装有护盖3，护盖3将保护箱1顶部开设的散热槽4完全罩在内侧。

采用上述方案：通过护盖3对保护箱1的顶部进行保护，防止灰尘和雨水从保护箱1的顶部进入保护箱1的内部，造成设备的损坏。

本发明的工作原理及使用流程：

通过在叶轮9的转轴14上固定连接有一个牵引绳15，将牵引绳15的顶端固定连接到升降板13底部的中间，在无风的情况下，升降板13在支撑弹簧30的支撑下会位于顶端并将散热对接槽29与保护箱1侧面的散热槽4对接连通，当叶轮9所在侧有风迎面吹来时，叶轮9会转动，进而将牵引绳15缠绕到转轴14上，使升降板13下降，并将所在侧的散热槽4封堵住，从而起到密封的作用，防止沙尘进入；通过加压泵7将冷却箱2内部的冷却水经过加压送入保护箱1的底部和侧壁中的管道中，进而对保护箱1内部的蓄电池11和控制器电路板12进行降温，从而在夏天时，对蓄能设备起到降温的作用，当升降板13下降并将保护箱1侧面的散热槽4封堵住时，此时支撑块21在挤压块23的挤压下，会使调压阀20向内侧移动，并使连通孔22与供水主管24或者回水主管26或者底部分水主管27对接，从而增大三者的流通通道面积，进而加速保护箱1内部冷却水的流速，在散热减少的情况下，加速冷却水的流动速度，从而防止降温的效果减弱，进而对设备起到保护作用，在无风的情况下，升降板13在支撑弹簧30的支撑下会再次上升，并将牵引绳15拉直，从而使散热对接槽29与散热槽4对接连通，从而方便散热。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种光伏发电蓄能保护装置，包括保护箱（1），其特征在于：所述保护箱（1）的内腔底部固定安装有蓄电池（11），所述蓄电池（11）的顶部设有控制器电路板（12），所述保护箱（1）朝外的三侧面均开设有散热槽（4），且三个侧面的中部均开设有升降槽（28），所述升降槽（28）内腔底部的两端均固定连接有支撑弹簧（30），所述支撑弹簧（30）的顶部固定连接有升降板（13），所述升降板（13）滑动卡接在保护箱（1）的侧壁中，所述升降板（13）的表面等距开设有散热对接槽（29），所述散热对接槽（29）在无风的状态下与同侧的散热槽（4）对接连通；

所述保护箱（1）底部位于升降板（13）的正下方均固定安装有底座（8），所述底座（8）的内侧均设有轴承（10），所述轴承（10）的中部转动安装有转轴（14），所述转轴（14）的外侧固定连接有叶轮（9），所述转轴（14）的中部固定连接有牵引绳（15），所述牵引绳（15）的顶端固定连接在升降板（13）底部的中间；

所述保护箱（1）底部的中间等距开设有底部冷却管（16），所述底部冷却管（16）的内侧开设有连通管（25）并将底部冷却管（16）的内端连通；

所述底部冷却管（16）的外侧开设有底部分水主管（27），并将底部冷却管（16）的外端固定连通，所述底部冷却管（16）的正面和背面分别开设有供水主管（24）和回水主管（26），所述供水主管（24）和回水主管（26）均固定连通在底部分水主管（27）上；

所述保护箱（1）的侧面设有冷却箱（2），所述冷却箱（2）出水端和进水端分别固定连通有供水管（5）和回水管（6），所述供水管（5）固定连通在供水主管（24）的进水口，所述回水管（6）固定连通在回水主管（26）的出水口，所述供水管（5）的中部固定连通有加压泵（7）；

所述保护箱（1）的侧壁均横向开设有侧壁冷却管（17），所述保护箱（1）的顶部开设有顶部回水管（31），所述顶部回水管（31）和侧壁冷却管（17）通过竖直的连通管与底部的供水主管（24）、回水主管（26）和底部分水主管（27）的连接处相连通；

所述供水主管（24）、回水主管（26）和底部分水主管（27）的内侧均开设有一对滑槽（18），三对所述滑槽（18）分别贯穿供水主管（24）、回水主管（26）和底部分水主管（27），所述滑槽（18）呈圆柱形；

所述滑槽（18）的内部滑动安装有调压阀（20），所述调压阀（20）的内端和滑槽（18）的内壁之间固定连接有复位弹簧（19），所述调压阀（20）的中部开设有连通孔（22），所述连通孔（22）与供水主管（24）错位对接连通；

所述调压阀（20）的外侧顶端固定连接有支撑块（21），两个所述支撑块（21）的正上方均设有挤压块（23），两个所述挤压块（23）固定连接在升降板（13）底部的两侧，且所述支撑块（21）和挤压块（23）均开设有相对的斜面；

所述升降板（13）下降时，所述挤压块（23）挤压在支撑块（21）的顶部，所述调压阀（20）向内侧移动，所述调压阀（20）中部的连通孔（22）与供水主管（24）或者回水主管（26）或者底部分水主管（27）完全对接连通；

所述保护箱（1）的顶部开设有散热槽（4），所述保护箱（1）的顶部固定安装有护盖（3），所述护盖（3）将保护箱（1）顶部开设的散热槽（4）完全罩在内侧。